操作系统 课程设计 处理机调度 图形界面 完整报告

1、 目录第一章 概述11.1 需求分析11.2背景设计1第二章 概要设计2第三章 详细设计43.1高响应比调度算法43.2时间片轮转法53.3短进程优先法7第四章 调试分析与测试结果9第五章 总结13第六章 参考文献14第七章 附录15第一章 概述1.1 需求分析进程是操作系统最重要的概念之一，进程调度是操作系统内核的重要功能，本实验要求用C语言编写一个进程调度模拟程序，使用短作业优先调度算法，高响应比调度算法，时间片轮转调度算法实现进程调度。可以手动阻塞与唤醒。并用MFC实现图形界面。本实验可加深对进程调度算法的理解。1.2背景设计在OS中，调度的实质是一种资源分配，调度算法即指：根据系统的资

2、源分配策略所规定的资源分配算法。对于不同的系统和系统目标，通常采用不同的调度算法，如在批处理系统中，为照顾为数众多的短作业，采用短作业有限调度算法；在分时系统中，为保证系统具有合理的响应时间，采用轮转法进行调度。采用算法时，则要考虑多方面因素，以便达到最佳效果。第二章 概要设计设计一个有多个进程共行的进程调度程序。进程调度算法：短作业优先调度算法，高响应比调度算法，时间片轮转调度算法每个进程有一个进程控制块（ PCB）表示。进程控制块可以包含如下信息：进程名、优先数、到达时间、服务时间、进程状态等等。struct progressCString Name; /进程名称CString Start

3、;/创建时间int ServiceT;/服务时间int RunningT;/消逝时间int RemainT;/剩余时间int id;/进程标识符CProgressCtrl* pro;/指向进度条的指针int Rp;/进程成为就绪进程的时间float prio;/进程优先权;进程的优先权为：响应时间/要求服务时间。进程的运行时间以时间片为单位进行计算。每个进程的状态可以是就绪、执行、阻塞、完成。就绪进程获得 CPU后都只能运行一个时间片。用已占用CPU时间加1来表示。当阻塞进程时，将当前运行的进程移动到阻塞队列，并从就绪队列将下个进程移动到进程执行区（本程序中就绪队列中第一个即为正在执行进程，后

4、文不再赘述）。当添加或唤醒进程时，将添加标记m_bchange置为真，并将进程添加进就绪队列。在运行一个时间片中，检查添加标记m_bchange是否为真，若为真，则判断单选框选中的算法，并按各自算法进行模拟调度，详见详细设计。当执行区进程完成时，将之移动到已完成的队列，并判断就绪队列中是否有进程：若有，则将下一个进程添加进就绪队列；若无，则弹出提示窗口。重复以上流程，直到用户退出。第三章 详细设计3.1高响应比调度算法该算法在添加标记m_bchange为真且单选框选中“高响应比优先”时调用，分别通过每个进程前的队列中进程RemainT之和除以该进程的ServiceT，求出优先级prio，并根据

5、prio重新为就绪队列排序。最后将m_bchange置为假。if ( m_bchange )if(iRadioButton=IDC_RADIO1)/计算优先级for (int i=1;iProNum;i+)float sum=0;for (int j=0;ji;j+)sum+=Proj.RemainT;Proi.prio=sum/Proi.ServiceT;/end for/根据优先级排序progress Tem;for ( i=0;iProNum-1;i+)for (int j=0;jProNum-1-i;j+)if (Proj.prioProj+1.prio)Tem=Proj+1;Proj

6、+1=Proj;Proj=Tem;m_bchange=false;/end 排序3.2时间片轮转法该算法在添加标记m_bchange为真且单选框选中“轮转调度”时调用，直接将就绪队列相邻2个进程两两互换，最终达到将正在执行进程放置于就绪队列后，并将下一个将要执行的进程开始执行，输出结果，并将m_bchange置为真，以便继续轮转。if(iRadioButton=IDC_RADIO2)progress Tem;for ( int i=0;iSetRange(0,Pro0.ServiceT);Pro0.RemainT-;Pro0.RunningT+;m_Zhixing.Format(标识符:%d

7、进程名称:%s 创建时间:%s 需要时间:%d秒 剩余时间:%d秒 已运行时间:%d秒 优先权:%frn, Pro0.id,Pro0.Name,Pro0.Start,Pro0.ServiceT,Pro0.RemainT,Pro0.RunningT,Pro0.prio);GetDlgItem(IDC_EDIT_Zhixing)-SetWindowText(m_Zhixing);P-SetPos(Pro0.RunningT);/end 排序3.3短进程优先法该算法在添加标记m_bchange为真且单选框选中“短进程优先”时调用，按照进程RemainT来重新排列队列顺序。最后将m_bc

8、hange置为假。if(iRadioButton=IDC_RADIO3)progress Tem;for (int i=0;iProNum-1;i+)for (int j=0;jProj+1.RemainT)Tem=Proj+1;Proj+1=Proj;Proj=Tem;rm_bchange=false;/end 排序第四章 调试分析与测试结果 高响应比优先算法 轮转调度算法 短进程优先算法 进程的阻塞与唤醒 差错控制第五章 总结通过此次课程设计，更深入的理解了各个进程调度算法，及实现过程。熟悉了MFC环境的使用。增进了VC编程的水平。对进程或作业先来先服务、短作业优先算法，最高响应比算法，高

9、优先权、按时间片轮转调度算法以及进程调度的概念和算法，有了更深入的认识！初步理解了操作系统对于作业处理的基本思想！并加深了我对于操作系统理论的理解。在此过程中，遇到了困难，能及时请教同学，查询相关资料，及时解决了问题，但仍有不足之处，将会在今后学习中更加努力。第六章 参考文献计算机操作系统(第三版)汤子瀛 西安电子科技大学出版社 操作系统教程方敏编 西安电子科技大学出版社 操作系统原理与实践教程周湘贞、曾宪权 清华出版社 数据结构(C语言版)严蔚敏 清华大学出版社深入浅出MFC（第2版）侯俊杰 华中科技大学出版社第七章 附录pcb1.cpp:#include stdafx.h#include

10、pcb1.h#include pcb1Dlg.h#ifdef _DEBUG#define new DEBUG_NEW#undef THIS_FILEstatic char THIS_FILE = _FILE_;#endifBEGIN_MESSAGE_MAP(CPcb1App, CWinApp)ON_COMMAND(ID_HELP, CWinApp:OnHelp)END_MESSAGE_MAP()CPcb1App:CPcb1App()CPcb1App theApp;BOOL CPcb1App:InitInstance()AfxEnableControlContainer();#ifdef _AF

11、XDLLEnable3dControls();#elseEnable3dControlsStatic();#endifCPcb1Dlg dlg;m_pMainWnd = &dlg;int nResponse = dlg.DoModal();if (nResponse = IDOK)else if (nResponse = IDCANCEL)return FALSE;Pcb1.rc- IDD_PCB1_DIALOG:pcb1Dlg.cpp:#include stdafx.h#include pcb1.h#include pcb1Dlg.h#ifdef _DEBUG#define new DEBU

12、G_NEW#undef THIS_FILEstatic char THIS_FILE = _FILE_;#endifprogress Pro100; /就绪队列progress Zusai100; /阻塞队列static int ProNum=0; /用来表示第n就绪进程static int ZusaiNum=0; /用来表示第n阻塞进程static int id=0;int m_bchange;class CAboutDlg : public CDialogpublic:CAboutDlg();enum IDD = IDD_ABOUTBOX ;protected:virtual void D

13、oDataExchange(CDataExchange* pDX); protected:DECLARE_MESSAGE_MAP();CAboutDlg:CAboutDlg() : CDialog(CAboutDlg:IDD)void CAboutDlg:DoDataExchange(CDataExchange* pDX)CDialog:DoDataExchange(pDX);BEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg, CDialog)END_MESSAGE_MAP()CPcb1Dlg:CPcb1Dlg(CWnd* pParent ): CDialog(CPcb1Dlg:IDD,

14、 pParent)m_Jincheng = _T();m_Jiuxu = _T();m_Wancheng = _T();m_Time = _T();m_Zhixing = _T();m_Zusai = _T();m_hIcon = AfxGetApp()-LoadIcon(IDR_MAINFRAME);void CPcb1Dlg:DoDataExchange(CDataExchange* pDX)CDialog:DoDataExchange(pDX);DDX_Control(pDX, IDC_PROGRESS1, m_progress);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT_Jinch

15、eng, m_Jincheng);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT_Jiuxu, m_Jiuxu);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT_Wancheng, m_Wancheng);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT_Time, m_Time);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT_Zhixing, m_Zhixing);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT_Zusai, m_Zusai);BEGIN_MESSAGE_MAP(CPcb1Dlg, CDialog)ON_WM_SYSCOMMAND()ON_WM_PAINT()ON_WM_QUERYDR

16、AGICON()ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON_Huanxiang, OnBUTTONHuanxiang)ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON_Qingkong, OnBUTTONQingkong)ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON_Tianjia, OnBUTTONTianjia)ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON_Zuisai, OnBUTTONZuisai)ON_WM_TIMER()END_MESSAGE_MAP()BOOL CPcb1Dlg:OnInitDialog()CDialog:OnInitDialog();ASSERT(

17、IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) = IDM_ABOUTBOX);ASSERT(IDM_ABOUTBOX AppendMenu(MF_SEPARATOR);pSysMenu-AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu);SetIcon(m_hIcon, TRUE);SetIcon(m_hIcon, FALSE);(CButton * )GetDlgItem( IDC_RADIO1 )-SetCheck( TRUE );return TRUE; void CPcb1Dlg:OnSysCommand(UINT nID, LPARAM

18、 lParam)if (nID & 0xFFF0) = IDM_ABOUTBOX)CAboutDlg dlgAbout;dlgAbout.DoModal();elseCDialog:OnSysCommand(nID, lParam);void CPcb1Dlg:OnPaint() if (IsIconic()CPaintDC dc(this); SendMessage(WM_ICONERASEBKGND, (WPARAM) dc.GetSafeHdc(), 0);int cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);int cyIcon = GetSystemMet

19、rics(SM_CYICON);CRect rect;GetClientRect(&rect);int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2;int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2;dc.DrawIcon(x, y, m_hIcon);elseCDialog:OnPaint();HCURSOR CPcb1Dlg:OnQueryDragIcon()return (HCURSOR) m_hIcon;/唤醒按扭void CPcb1Dlg:OnBUTTONHuanxiang() if ( ZusaiNum=0 )Message

20、Box(阻塞队列为空,没有可唤醒的进程,温馨提示,MB_OK|MB_ICONINFORMATION);return; ProProNum=Zusai0;int atime=this-getArrTime();ProProNum.Rp=atime;ZusaiNum-; ProNum+;/阻塞的队列元素都前移一位for (int i=0;iZusaiNum;i+)Zusaii=Zusaii+1;/显示就绪m_Jiuxu.Empty();CString T;for (i=1;iSetWindowText(m_Jiuxu);/显示阻塞m_Zusai.Empty();for (i=0;iSetWindo

21、wText(m_Zusai);m_bchange=true;SetTimer(1,1000,NULL);/清空按扭void CPcb1Dlg:OnBUTTONQingkong() m_Wancheng.Empty();UpdateData(false);/添加按扭 void CPcb1Dlg:OnBUTTONTianjia() UpdateData(true); if ( m_Jincheng.IsEmpty() )MessageBox(请输入进程名称);GetDlgItem(IDC_EDIT_Jincheng)-SetFocus();return;if ( m_Time.IsEmpty()

22、)MessageBox(请输入服务时间);GetDlgItem(IDC_EDIT_Time)-SetFocus();return; int atime=this-getArrTime();ProProNum.Name=m_Jincheng;ProProN=&m_progress;ProProNum.RemainT=atoi(m_Time);ProProNum.ServiceT=atoi(m_Time);ProProNum.RunningT=0;ProProNum.Start=(CTime:GetCurrentTime().Format(%H:%M:%S);ProProNum.Rp=

23、atime;ProProNum.id=id+1;m_Jincheng.Empty();m_Time.Empty();UpdateData(false);id+;ProNum+; if(ProNum1) CString Temple=;for ( int i=1;iSetWindowText(m_Jiuxu); SetTimer(1,1000,NULL);m_bchange=true;/阻塞按扭void CPcb1Dlg:OnBUTTONZuisai() int i;if ( ProNum=0 )KillTimer(1);MessageBox(当前没有进程在执行,请添加或唤醒进程);return

24、;elseZusaiZusaiNum+=Pro0;m_Zusai.Empty();CString Temple=;/显示阻塞for ( i=0;iSetWindowText(m_Zusai);/更新进度条,将进程条和运行清空P-SetPos(0);GetDlgItem(IDC_EDIT_Zhixing)-SetWindowText(_T();ProNum-;if ( ProNumgetArrTime();/因为第一个元素空了，所以数组要前移double temp=0; double High; int highidex; for(i=1;i=temp)temp=High;high

25、idex=i;Pro0=Prohighidex;for ( i=highidex;iProNum;i+)Proi=Proi+1;for (i=highidex;iSetRange(0,Pro0.ServiceT);Pro0.RemainT-;Pro0.RunningT+;m_Zhixing.Format(标识符:%d 进程名称:%s 创建时间:%s 需要时间:%d秒 剩余时间:%d秒 已运行时间:%d秒 优先权:%frn, Pro0.id,Pro0.Name,Pro0.Start,Pro0.ServiceT,Pro0.RemainT,Pro0.RunningT,Pro0.prio);GetDl

26、gItem(IDC_EDIT_Zhixing)-SetWindowText(m_Zhixing);P-SetPos(Pro0.RunningT);/如果添加了新的成员，重新排序 if ( m_bchange )if(iRadioButton=IDC_RADIO1)/计算优先级for (int i=1;iProNum;i+)float sum=0;for (int j=0;ji;j+)sum+=Proj.RemainT;Proi.prio=sum/Proi.ServiceT;/end for/根据优先级排序progress Tem;for ( i=0;iProNum-1;i+)fo

27、r (int j=0;jProNum-1-i;j+)if (Proj.prioProj+1.prio)Tem=Proj+1;Proj+1=Proj;Proj=Tem;m_bchange=false;/end 排序if(iRadioButton=IDC_RADIO2)progress Tem;for ( int i=0;iSetRange(0,Pro0.ServiceT);Pro0.RemainT-;Pro0.RunningT+;m_Zhixing.Format(标识符:%d 进程名称:%s 创建时间:%s 需要时间:%d秒 剩余时间:%d秒 已运行时间:%d秒 优先权:%frn, Pro0.i

28、d,Pro0.Name,Pro0.Start,Pro0.ServiceT,Pro0.RemainT,Pro0.RunningT,Pro0.prio);GetDlgItem(IDC_EDIT_Zhixing)-SetWindowText(m_Zhixing);P-SetPos(Pro0.RunningT);/end 排序if(iRadioButton=IDC_RADIO3)progress Tem;for (int i=0;iProNum-1;i+)for (int j=0;jProj+1.RemainT)Tem=Proj+1;Proj+1=Proj;Proj=Tem;m_bcha

29、nge=false;/end 排序/如果已经完成if ( Pro0.RemainTSetPos(0);UpdateData(false);GetDlgItem(IDC_EDIT_Wancheng)-SetWindowText(m_Wancheng);/如果没有就绪的进程if( ProNum=0 )KillTimer(1);GetDlgItem(IDC_EDIT_Zhixing)-SetWindowText(_T();MessageBox(当前没有进程在执行,请添加或唤醒进程!);/还有就绪的进程elseint i;int atime=this-getArrTime();/因为第一个元素空了，所

30、以数组要前移double temp=0; double High; int highidex; for(i=1;i=temp)temp=High;highidex=i;Pro0=Prohighidex;for ( i=highidex;iProNum;i+)Proi=Proi+1;CString Temple=;for ( i=1;iSetWindowText(m_Jiuxu);m_bchange=true;/end 完成m_Jiuxu=;CString Temple=;for ( int i=1;iSetWindowText(m_Jiuxu);CDialog:OnTimer(nIDEvent

31、);StdAfx.cpp:#include stdafx.hpcb1.h:#if !defined(AFX_PCB1_H_D0EC9916_5956_47D0_A87D_BF26EFBECAD7_INCLUDED_)#define AFX_PCB1_H_D0EC9916_5956_47D0_A87D_BF26EFBECAD7_INCLUDED_#if _MSC_VER 1000#pragma once#endif #ifndef _AFXWIN_H_#error include stdafx.h before including this file for PCH#endif#include

32、resource.hclass CPcb1App : public CWinApppublic:CPcb1App();public:virtual BOOL InitInstance();DECLARE_MESSAGE_MAP();#endifpcb1Dlg.h:#if !defined(AFX_PCB1DLG_H_85A9A06E_CC92_4F5B_B772_4E1D184B7433_INCLUDED_)#define AFX_PCB1DLG_H_85A9A06E_CC92_4F5B_B772_4E1D184B7433_INCLUDED_#if _MSC_VER 1000#pragma o

33、nce#endif struct progressCString Name; /进程名称CString Start;/创建时间int ServiceT;/服务时间int RunningT;/消逝时间int RemainT;/剩余时间int id;/进程标识符CProgressCtrl* pro;/指向进度条的指针int Rp;/进程成为就绪进程的时间float prio;/进程优先权;class CPcb1Dlg : public CDialogpublic:int getArrTime();CPcb1Dlg(CWnd* pParent = NULL);enum IDD = IDD_PCB1_

34、DIALOG ;CProgressCtrlm_progress;CStringm_Jincheng;CStringm_Jiuxu;CStringm_Wancheng;CStringm_Time;CStringm_Zhixing;CStringm_Zusai;protected:virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX);protected:HICON m_hIcon;virtual BOOL OnInitDialog();afx_msg void OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam);afx_msg void OnPaint();afx_msg HCURSOR OnQueryDragIcon();afx_msg void OnBUTTONHuanxiang();afx_msg void OnBUTTONQingkong();afx_msg void OnBUTTONTianjia();afx_msg void OnBUTTONZuisai();afx_msg void OnTimer(UINT nIDEvent);DECLARE_MESSAGE_MAP();#endifResource.h: